腦氧飽和度在臨床麻醉中的研究進展

李 栩，韓 超，邵菁菁，張君宜，馬浩南

（天津市泰達醫院麻醉科，天津 300457）

腦氧飽和度（cerebral oxygen saturation，rScO2）是反映人體腦細胞含氧量的常見指標，其正常值保持在95%～100%，若機體rScO2較低，可引發腦部缺氧，導致腦損傷，嚴重情況下可出現腦死亡等不良后果，對患者生命安全構成了較大威脅[1，2]。基于此，rScO2現已被公認為臨床檢測患者生命體征的關鍵性指標之一，在手術等治療方案中具有重要應用價值[3]。隨著rScO2監測技術的不斷發展，該技術在臨床手術中獲得了廣泛應用，除對大腦局部氧飽和度的監測外，現已可測定外周組織的rScO2水平，對外周組織微循環狀態具有積極評價作用，有利于患者預后的準確評估[4，5]。在手術麻醉期間，患者生命體征常出現明顯波動，其心率降低，可引起組織灌注不足，導致大腦缺氧、缺血及內環境改變，但其動脈血氧飽和濃度及靜脈血氧飽和濃度仍可保持一定穩定性，因此rScO2的監測對患者術中體征狀態的評估具有重要意義[6]。本文對rScO2監測技術的原理及其在臨床麻醉監測中的影響因素、應用情況作一綜述，旨在為該指標的臨床應用與研究提供可靠參考。

1 rScO2 監測技術的原理

近紅外光譜技術（near infrared spectrum instrument，NIRS）是當前唯一應用于臨床的rScO2監測技術，其紅外光波長范圍在650～1100 mm，對人體組織具有良好的穿透作用，能夠穿透頭皮、顱骨以及腦組織，其在顱內的衰減信號具有提供信息的價值[7，8]。rScO2監測的是大腦局部區域組織的血紅蛋白，并不是單獨的動脈或者靜脈，因此腦血氧飽和度的監測是局部大腦血紅蛋白的混合飽和度，其反映的是氧供和消耗之間的變化[9-11]。可見，NIRS 是利用近紅外光譜技術對人體大腦rScO2進行監測的方法，可在無創前提下，對患者進行連續性rScO2監測，且具有較高的靈敏性。

2 rScO2 在臨床麻醉監測中的影響因素

2.1 低血壓 外科全麻后，患者易出現不同程度的低血壓狀態，可引起組織灌注減少，導致氧供下降，造成大腦缺氧。黃璜等[12]使用近紅外組織血氧參數無損檢測儀對患者麻醉后低血壓進行了監測，結果顯示麻醉誘導后低血壓患者的局部肌氧飽和度（rSmO2）出現大幅度下降，而rScO2相對穩定，可見麻醉后肌肉組織更早發生缺血、缺氧，但通過機體的自身調節，大腦的氧供平衡仍然能夠得到保障。分析認為，神經血管耦合（neurovascular coupling，NVC）是自身調節的另一種方式，通過神經源性調控可直接引起血流動力學改變，從而匹配神經元代謝活動[13]。當患者麻醉后，其腦血流灌注減少，血壓明顯下降，在神經血管耦合的作用下，其局部腦血流量與腦氧代謝率可保持匹配，即使在氧供降低的情況下，也能夠維持血氧飽和度的穩定[14]。由此可見，麻醉引起的低血壓對患者rScO2監測并無明顯影響。

2.2 血紅蛋白 在rScO2監測中，紅外光譜的變化可受到血紅蛋白含氧量的影響，因此血紅蛋白性質及濃度的改變會對其監測值造成影響。當顱內氧飽和度發生變化時，血紅蛋白吸收光譜會產生一定的變化，導致穿透的紅外光強度發生變化，將血紅蛋白氧飽和度與紅外光強度進行對比，制成標準曲線，即可對氧飽和度進行監測。蘇秀珠等[15]研究顯示，中度貧血患者（血紅蛋白60～90 g/L）的術后rScO2下降率及腦氧合不良發生率高于正常（血紅蛋白＞120 g/L）及輕度貧血者（血紅蛋白90～120 g/L），表明血紅蛋白水平較低的患者在術中更易出現rScO2下降情況，其血紅蛋白水平的降低可導致rScO2監測值的下降。綜上可見，血紅蛋白是影響rScO2監測結果的重要因素。

2.3 麻醉藥品 麻醉藥品對人體血管的收縮及舒張存在一定影響，其藥品種類的不同亦可導致術中rScO2監測結果的差異。吳雙等[16]研究發現，與丙泊酚復合瑞芬太尼麻醉相比，七氟醚復合麻醉患者的術中血流動力學及腦氧代謝更為穩定，表明后者對患者rScO2的影響較小。而在劉秀蘭等[17]研究表明，丙泊酚復合依托咪酯麻醉對患者術中血流動力學的影響更為輕微，其rScO2水平高于七氟醚和瑞芬太尼維持麻醉患者。由此可見，麻醉藥品種類及聯合方案對患者術中rScO2水平具有較大影響，選擇合適的麻醉藥品至關重要。

2.4 麻醉方式 不同麻醉方式所產生的麻醉效果存在明顯差異，如一般情況下腰硬聯合麻醉較硬膜外麻醉的起效時間更快，其對患者rScO2水平存在較大影響。王雅婷等[18]研究顯示，與蛛網膜下腔阻滯相比，全身麻醉對患者圍術期rScO2水平的影響更大。但陳春茹等[19]研究顯示，不同麻醉方案下，患者的rScO2數值并不存在明顯差異。由此可見，臨床關于麻醉方式對術中rScO2水平的影響價值尚無統一共識，其結論有待進一步研究證實。

2.5 二氧化碳氣腹 高燕春等[20]研究指出，對患兒使用二氧化碳氣腹，可引起rScO2發生明顯改變。分析認為，二氧化碳氣腹可導致高腹壓形成，對鄰近器官組織具有一定物理性壓迫作用，易引起腦靜脈回流受限，造成腦血管擴張，導致腦血流量、顱內壓升高等情況，進而影響機體的rScO2水平。除此之外，二氧化碳氣腹還可引起一定的高碳酸血癥及呼吸性酸中毒風險，對患者腦氧代謝具有較大影響[21]。故，二氧化碳氣腹時，患者的rScO2存在一定的下降趨勢，隨著氣腹的結束，其rScO2水平可逐漸恢復。

2.6 體位 仰臥位與俯臥位為外科常用體位，當患者俯臥位時，頭部需側向一邊，體位墊擺放體位等使頭部位置稍低于軀干，其頭部過度伸屈、旋轉或傾斜均可引起椎動脈受壓，導致大腦血液低灌注等情況，進而引起術中rScO2數值改變[22]。俯臥位時，患者眼壓和頭部靜脈壓將升高，兩者均可引起眼灌注壓降低，尤其在脊柱手術中，其腹部受壓，壓力通過傳導可引起中心靜脈壓升高，進而引起頭部靜脈淤血，影響機體rScO2水平[23]。由此可見，體位是影響患者術中rScO2水平的重要因素，其中俯臥位時rScO2較仰臥位時降低。

3 rScO2 在臨床麻醉監測中的應用情況

3.1 rScO2監測在老年患者手術麻醉中的應用 老年患者的組織器官功能普遍有所減退，其圍術期伴有較高的腦氧失衡概率，易導致術后不良預后風險增加。rScO2能夠體現大腦組織含氧量，同時反映腦組織的氧供需平衡狀態。基于此，維持患者的rScO2穩定，可有效減少不良預后的發生。王先學等[24]研究表明，監測患者圍麻醉期rScO2及腦電雙頻指數（BIS）可為老年腸梗阻患者提供可靠的麻醉用藥管理依據，進一步降低術后譫妄等并發癥的發生風險，對其術后恢復具有重要意義。老年患者術后譫妄是一種短暫的器質性腦綜合征，通常是由于老年患者出現腦組織低灌注、缺氧導致的手術不良預后，會對老年患者的術后恢復造成嚴重影響。而rScO2監測對患者的腦保護以及有效的復蘇有著重要的作用，因此能夠有效的降低老年患者術后譫妄的發生率。且李茜等[25]研究表明，rScO2監測能夠有效提高老年患者的術后認知功能。與此同時，將rScO2監測運用于老年下肢骨科手術中，同樣可減少術后認知功能障礙的發生率。綜上，rScO2監測在老年患者的手術麻醉中具有重要作用，有利于術后不良風險的把控。

3.2 rScO2監測在顱腦手術中的應用 顱腦損傷是神經系統疾病，其病情變化迅速，需及時治療。通常情況下，為預防顱內壓驟降造成腦膨出，重型顱內損傷患者進行手術治療時，需進行顱內壓監控，同時為了防止大腦缺氧，臨床還需積極監測患者的圍術期rScO2。廖羽等[26]對rScO2監測在重度腦外傷患者中的應用效果進行了探究，結果顯示加強rScO2監測管理，可幫助臨床掌握患者的腦氧供需平衡及腦血流改變情況，對其麻醉及手術方案的調整均具有良好指導作用。此外，在重型顱腦外傷以后，患者可能出現劇烈持續的應激反應，使交感神經過度興奮，增加心率和血氧，使耗氧量增加，顱內壓升高，從而增加不良預后的風險。因此，積極監測顱腦手術患者的rScO2水平，是提高其手術安全、降低預后風險的重要方式。

3.3 rScO2在手術患兒麻醉中的保護作用 由于兒童機體器官及系統功能發育不完善，其對麻醉與手術的耐力較差，在全身麻醉過程中易出現腦缺氧等狀況，且麻醉藥物的應用易引起低血壓、組織血流灌注減少等反應，對患兒手術安全造成了較大影響[27]。因此，開展rScO2監測，保障患兒的圍術期安全，在兒童手術方案中具有重要意義。毛建雄等[28]研究證實了rScO2監控對兒童麻醉中的保護作用。由此可見，rScO2監測對患兒術中安全具有積極改善價值，在手術患兒麻醉中可發揮重要作用。

3.4 rScO2在經導管主動脈瓣植入術患者麻醉中的應用 經導管主動脈瓣置入術（transcatheter aortic valve implantation，TAVI）為心內科常見術式，可通過外周動脈逆行性將新主動脈瓣植入相應位置，但其手術過程可出現主動脈夾層或心室纖顫等并發癥，嚴重威脅患者的生命健康[29]。因此，及時評估患者的機體狀態尤為重要。經導管主動脈瓣植入術對麻醉的平穩性要求較高，選擇適合患者的麻醉方式對評估手術效果具有重要意義。麻醉和置入手術可能會對患者的中樞神經系統造成損傷，對rScO2的影響較大。中樞神經系統對缺氧十分敏感，輕度缺氧就能引起腦細胞氧化代謝障礙的發生，進而造成神經細胞凋亡、膽堿能神經功能下降，導致與記憶有關海馬部位功能受損，最終產生神經認知功能異常[30]。因此，選擇合適的麻醉方案及術中持續性rScO2監測，對術中腦缺氧及術后認知障礙的發生具有積極預防作用。蘇孟勤等[31]研究中對全身麻醉以及鎮靜麻醉進行rScO2監測，結果發現兩種麻醉都能夠使患者的rScO2降低，但是鎮靜麻醉能夠在較短的時間內使rScO2數值接近正常，而患者在術后認知障礙的發生率方面較全身麻醉更低，同時并發癥的發生率也較低。因此，在麻醉過程中對患者的rScO2進行監測，能夠降低術后認知功能障礙以及并發癥的發生率。

4 總結

rScO2監測可有效評估麻醉患者的腦部氧供需情況，為其臨床操作提供可靠指導，以保障患者的生命安全，現已廣泛應用于多種疾病的臨床治療中。麻醉過程中，臨床可根據患者的rScO2參數，對其吸氧及血流灌注量進行及時調整，以減少患者的腦神經損傷，保障其術中安全。近年來，隨著rScO2監測技術的不斷發展，其在老年手術、顱腦手術、兒童手術及TAVI 麻醉中的應用價值獲得臨床的廣泛認可，關于該技術的更多應用領域值得臨床進一步探究。